Ingenieria Térmica

INGENIERIA TERMICA

CAP. 1 MAQUINAS Y MOTORES TÉRMICOS

Máquina de fluido es toda aquella máquina por la que circula un fluido permitiendo un intercambio de energía mecánica con el exterior variando la energía disponible en el fluido que atraviesa la máquina

Si el fluido disminuye o aumenta su energía al pasar por la máquina:
Motora, E1>E2, se obtiene energía mecánica del fluidoGeneradora, E12000K a p=50 atm.


• Mezcla rica (1 < Fr > 3),

Productos mayoritarios: N2, H2O, CO2, CO, H2
Productos minoritarios: OH, NO, O2, O


Los productos de la combustión incluyen únicamente los productos mayoritarios si T < 1700K a temperaturas superiores aparece la disociación.


• Mezcla muy rica (Fr > 3), dentro de los límitesde inflamabilidad.

Entre los productos de la combustión se encuentran partículas de carbono e hidrocarburos sin quemar de menor peso molecular que el combustible.



RENDIMIENTO DE LA COMBUSTION

La pérdida de rendimiento del proceso de combustión está asociada a la combustión incompleta, se puede afirmar que el máximo rendimiento se logra a combustión completa en una reacciónestequiométrica. En los equipos donde se lleva a cabo el proceso de combustión se debe distinguir entre:
a) Existe transmisión de calor a un segundo fluido caloportador, calderas y generadores de vapor.
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Está incluida las pérdidas debidas a la entalpía sensible de los gases de la combustión que salen por la chimenea, las pérdidas por la energía química asociada a los humos a loshumos por combustión incompleta y las posibles pérdidas de calor al entorno.

b) La combustión se realiza en el seno del propio fluido de trabajo, cámaras de combustión.

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CLASIFICACION DE LOS PROCESOS DE COMBUSTION

Dependiendo de cómo se inicie el proceso:
o Autoinflamación
o Encendido provocado

Dependiendo de si los reactantes estánpreviamente mezclados.
o Llamas de premezcla: Deflagración (velocidad subsónica), detonación (velocidad supersónica).
o Llamas de difusión

AUTOINFLAMACION

Si se elevan las condiciones de presión y temperatura llega un momento en que se produce una reacción d combustión entre el combustible y el oxidante.
Existen unos límites de autoinflamación específicos a cada mezclay se establecen por medio de un conjunto de pareja de valores de presión y temperatura. Si se mantiene durante un tiempo suficiente, tiempo de retaso, la zona comprendida dentro de los límites de autoinflamación, este tiempo de retraso se verá reducido conforme aumenta la presión y la temperatura, en general al aumentar el peso molecular del combustible aumentará la tendencia a la autoinflamaciónde la mezcla. Dentro de la zona de autoinflamación el tiempo de retraso depende de forma acusada de la temperatura peo a partir de cierta presión se hace independiente de este parámetro. Alcanzada la temperatura de la mezcla, la temperatura adiabática de la llama el tiempo de retraso se hace despreciable. Este método es propio de los Diesel.

LLAMAS DE PREMEZCLA

Los reactantes estánpreviamente mezclados de forma homogénea. La combustión se inicia por un agente externo y se forma una llama o frente reactivo que separa la zona en la que se encuentran los reactantes de la zona en la que se hallan los productos de la combustión.
En el caso de que se provoque el encendido mediante una chispa eléctrica se produce una deflagración en el que la velocidad de propagación del frente reactivoes subsónica, donde la presión es uniforme en la cámara de combustión aunque hay discontinuidad en la temperatura, frente de llama.
Si se provoca el encendido por una explosión en una determinada localización, se inicia una combustión de tipo detonación que se propaga a velocidad supersónica, apareciendo discontinuidad de presión y temperatura.

Deflagración

Es un tipo de combustión...